Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Regulering af CO2 i kroppen

Når dine celler forbrænder mad til energi, ender de med kuldioxid som et affaldsprodukt. Dine lunger sørger i sidste ende for det affald ved at udvise det fra dit system. Men kuldioxid er mere end bare affald; CO 2-koncentrationer i din blodbane spiller en kritisk rolle i at opretholde en stabil pH-værdi og i at hjælpe din krop med at finde ud af, hvor ofte du har brug for at trække vejret.
Regulering af Diffusion -

Når du tilføjer en dråbe madfarvning til et glas vand, spreder farven gradvist i vandet, når farvestofmolekyler siver fra en zone med høj koncentration til zoner med lav koncentration. Denne naturlige tendens for molekyler til at sprede sig ud fra et område, hvor de er koncentreret til et område, hvor de ikke er, kaldes diffusion. Inde i din krop produceres kuldioxid af celler i dit væv, så blod, der rejser tilbage til dine lunger, er rig på CO 2. Derfor diffunderer CO 2 ud af dit blod og ind i dine lunger - koncentrationen af CO 2 i blodet er højere end koncentrationen af CO2 i luften, du lige har indåndet.
Regulering af Åndedræt

Din krop er nødt til at holde CO 2-koncentrationen i dine lunger lav, så CO 2 diffunderer ud af dit blod i dine lunger og ikke omvendt. For at gøre det, skal du trække vejret ud eller indånde. Hvor ofte du er nødt til at udånde afhænger af hvor meget CO 2 dit væv producerer; du er nødt til at udånde meget oftere, hvis du sprinter, end hvis du for eksempel ligger i søvn i sengen. Regionen af din hjerne kaldet medulla regulerer hastigheden for din vejrtrækning uden noget behov for bevidst tanke fra din side. Det reagerer på forskellige faktorer, men en af de vigtigste er koncentrationen af CO 2 i dit blod.
Regulering i dit blod

Kuldioxid opløst i vand kan reagere med vandet til dannelse af kulsyre. I dit blod katalyseres eller fremskyndes denne reaktion af et enzym kaldet kulsyreanhydras, så det sker meget hurtigt. Kulsyre kan igen give afkald på en hydrogenion for at blive bicarbonat. Det meste af kuldioxid i dit blod findes i form af bikarbonat. Resultatet er, at en stigning i CO 2 -koncentrationer vil sænke pH-værdien i dit blod lidt eller gøre det meget lidt surere, mens et fald i CO 2 -koncentrationer vil gøre det meget lidt mindre surt. Receptorer på nerveceller, der kommunikerer med medulla, kan føle den meget lille ændring i pH, der er forbundet med denne aktivitet - og din medulla kan hjælpe med at bruge disse oplysninger til at finde ud af, hvornår du har brug for at trække vejret.
The Roll of Hemoglobin

Et andet molekyle, der spiller en kritisk rolle i CO 2-regulering, er hæmoglobin, det samme protein, der transporterer ilt i dit blod. Hæmoglobin kan opsamle nogle af de ekstra brintioner, der frigives med kulsyre; når den først er losset sin iltbelastning, kan hæmoglobin også hente og hjælpe med at transportere noget af CO 2. Takket være hæmoglobin og kulsyreanhydras er kun omkring 10 procent af kuldioxid i dit blod faktisk til stede i form af opløst kuldioxid. Alle disse komponenter, der arbejder sammen, hjælper med at holde kuldioxidkoncentrationerne stabile og fjerne denne gas fra dit system.